Cтраница 4
Возмущение в замкнутой системе может вводиться либо по каналу регулирования, либо путем изменения задания регулятору - по каналу задания. Таким образом, обеспечена возможность изучения на стенде характеристик замкнутой системы как по каналу регулирования, так и по каналу задания. [46]
При обработке сжимаемых жидкостей на динамическую характеристику системы регулирования давления и потока влияет гидравлическая емкость технологических аппаратов и масса жидкости в трубопроводах. Гидравлическая емкость аппаратов и труб в конечном счете определяет характеристику замкнутой системы регулирования. Взаимодействие гидравлической емкости и массы в некоторых объектах может привести к явлению резонанса, которое нельзя устранить при помощи автоматических регуляторов. [47]
В работах [38, 39] рассмотрены более общие постановки задачи построения робастных регуляторов для посадки самолета в условиях действия неконтролируемых возмущений, в которых вводятся так называемые весовые функции. Эти функции позволяют задать требования в частотной области к характеристикам замкнутой системы по качеству переходных процессов и робастной устойчивости. Введение весовых функций уменьшает потребность в энергетике управления. Однако мы считаем, что детальное рассмотрение этих вопросов перегрузит материал главы техническими деталями. [48]
Частотная характеристика W ( / Q), построенная для разомкнутой системы, называется также кривой Найквиста. Так как при исследованиях систем регулирования с обратной связью часть методов использует характеристики разомкнутых, а другая часть - характеристики замкнутых систем, в дальнейшем для удобства различения будет использоваться обозначение W ( / о) для частотных характеристик разомкнутых систем, а Ф ( / ш) - для замкнутых систем. [49]
Применение номограммы ( рис. 5.23), часто называемой номограммой для замыкания системы, основано на тех же принципах, что и применение круговой номограммы. В координатах номограммы строится амплитудно-фазовая характеристика разомкнутой системы и затем по точкам пересечения ее с кривыми номограммы определяются логарифмические амплитудная и фазовая характеристики замкнутой системы. Полагаем для примера, что построенная характеристика имеет вид кривой, выполненной штриховой линией. Пусть точка В на амплитудно-фазовой характеристике соответствует частоте to - и через эту точку проходят две кривые номограммы. [50]
Для формулы ( 51) эта диаграмма применяется без изменений. На пересечении этих двух прямых определяется точка и с помощью двух семейств кривых считываются соответ-ствующие значения амплитуды в децибелах В ( ( л) и фазы в градусах ф ( со) характеристик замкнутой системы. [51]
В этой книге дается единый подход к анализу и расчету замкнутых систем автоматического регулирования всех типов. Динамика различных систем в экономике, социологии, управлении государством, охране животных, управлении процессами, механике, наведении на цель имеет много общего, Свойства отдельных звеньев таких систем составляют характеристику разомкнутого контура системы. Требования к характеристикам замкнутой системы определяются функциями, которые должна выполнять система, и характером выполнения этих функций. [52]
Системы с замкнутыми цепями настройки автоматически получают информацию о динамических свойствах основного контура управления ( об отклонениях переходных процессов или других динамических характеристиках), вносят изменения в этот контур и контролируют эффект осуществления этих изменений. Специальное устройство ( вычислитель отклонений) контролирует характеристики замкнутой системы. Для этого могут использоваться искусственные колебания системы, создаваемые пробными сигналами, или же естественные колебания. [53]
Определение оптимальной характеристики полезно не только для решения данной задачи, но также и для того, чтобы сформулировать общие требования к выбору типа системы в зависимости от типа сигналов. Каждому виду сигнала соответствует особый спектр, особый вид характеристики замкнутой системы и особый вид разомкнутой системы. Имеется связь между спектром сигнала и такими обычными параметрами разомкнутой системы, как порядок астатизма, константа ошибки по скорости и затухание. [54]
Чтобы различные характеристики системы не превратились в бессмысленные абстракции, необходимо установить возможно более тесную связь между этими характеристиками и структурой системы. Поэтому ниже будет дано определение всех функций, используемых для характеристики замкнутых систем, основанное на топологии системы, чтобы стала очевидной взаимосвязь топологии системы и ее характеристик. Таким образом будет создана основа для разработки методов анализа и измерений, которые особенно удобны для исследования многоконтурных систем. [55]
В динамических системах усиление контура на различных частотах неодинаково. Следовательно, обратная связь уменьшает чувствительность только в тех интервалах частот, где усиление велико. На частотах, где усиление контура мало, относительная чувствительность характеристики замкнутой системы будет близка к единице. [56]
Настоящая глава посвящается методам синтеза контуров RC. Необходимость синтеза непосредственно следует из корневого метода. В предыдущей главе было показано как нули и полюса, расположенные в плоскости s, изменяют форму годографа и тем самым изменяют характеристики замкнутой системы. Когда желательно выбрать положение нулей и полюсов, необходимых для получения требуемой коррекции системы, возникает вопрос, как осуществить на практике это расположение нулей и полюсов, особенно при помощи электрических контуров, включаемых в прямую цепь передачи. До сих пор мы занимались тремя основными типами корректирующих схем, а именно запаздывающими, опережающими и опережающе-запазды-вающими контурами. В случае этих простых контуров не возникает проблемы выбора папаметров звеньев, когда передаточная функция была определена. Если два подобных корректирующих контура требуется ввести в систему ( например, двойной опережающий контур), то между ними может быть включен разделительный усилитель, как показано на примере фиг. [57]
Когда компенсационный регулятор GR ( z) с передаточной функцией (6.4) и объект Gpo ( z) объединены в замкнутую систему управления, то полюса и нули объекта сократятся с нулями и полюсами регулятора, если модель GP ( z) точно описывает объект. Однако используемые при проектировании модели GP ( z) B ( z) / A ( z) никогда точно не описывают динамику объекта, поэтому соответствующие нули и полюса сокращаются не точно, а только приближенно. Что касается полюсов ( корней полинома A ( z)) и нулей ( корней полинома B ( z)), которые расположены на z - плоскости внутри круга единичного радиуса, то неточность их сокращения, как правило, приводит лишь к незначительным отклонениям характеристик замкнутой системы от заданных. [58]